一种内膜防结晶隧道排水管制造技术

本发明专利技术公开了一种内膜防结晶隧道排水管，包括外管和作为隧道排水管的内管，内管置于外管内部，且内管和外管之间具有空间，内管的内壁附着有弹性内膜，内管为弹性管。本发明专利技术在隧道排水管内管的内壁附着弹性内膜，地下水中的阴阳离子结合产生的结晶物碳酸钙会附着在弹性内膜的表面，当地下水流量变化时即水压变化时，在水压力作用下，附着的结晶物和弹性内膜及内管会发生形变，因结晶物与弹性内膜的弹性膜量相差较大，导致结晶物与弹性内膜的不协调变形，从而使得结晶物与弹性内膜相接触的位置发生开裂，从而实现结晶物的脱落，达到结晶物脱落后随地下水排出内管的目的，避免结晶物堵塞在排水管内。塞在排水管内。塞在排水管内。

【技术实现步骤摘要】
一种内膜防结晶隧道排水管


[0001]本专利技术属于隧道排水
，具体属于一种内膜防结晶隧道排水管。

技术介绍

[0002]目前在隧道工程领域采用复合式衬砌的隧道结构中，通常在初期支护和二次衬砌之间铺设排水管，包括环向排水管、纵向排水管、横向排水管、中央水沟等，用于对二次衬砌及防水板后的渗水进行排放，以消除水压。但是在隧道运营期间，由于渗水带出的泥沙和淤积通常会造成排水管底部位置的堵塞，如陈理公开的文献《铁路隧道施工中排水管堵塞问题探究》(《技术与市场》，2015年，第22卷第4期，第80页，2015年4月)，指出隧道排水系统易受到泥沙、钙质结晶物的影响而形成堵塞，造成水压积聚或者衬砌开裂渗水等后果。在岩溶发育地区修建的隧道，地下水中通常富含镁质、钙质离子，在水流的底部逐渐形成结晶物，堵塞隧道排水管。
[0003]由于隧道修建完毕后，排水管通常被封闭在二次衬砌背后，无法将衬砌结构打开以检查和清理排水管，所以目前有效的清淤措施较少。通常采取的对策是在中央水沟中设置检查井和沉砂池，但此举只能清理中央水沟部位的淤堵。也有采用高压水和高压空气的方式对衬砌两侧的局部排水管进行清理，但能清理的排水管范围也很有限。以上措施，均无法有效地对隧道排水系统的堵塞进行清理，使其恢复排水能力。
[0004]针对隧道排水管易被堵塞的问题，部分专家提出了一些方法：如周卓发表的论文《岩溶地区地下水渗流结晶堵塞隧道排水管机理研究及处治建议》(长安大学硕士学位论文，第57
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60页，2015年6月)，提出采用化灌防水和化灌
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电防渗技术、改变排水坡度、隧道排水管放入碳酸酐酶的细菌、加压清除堵塞物和隧道加入除垢剂等措施。以上措施，或存在构造复杂清除不够彻底的问题，或短期效果有效，或需要对隧道的结构进行改变，或成本较高，总体上不能完全解决目前隧道排水管堵塞的问题。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术的目的是为了克服现有技术中的不足，提供一种内膜防结晶隧道排水管，本申请提供如下技术方案：
[0006]一种内膜防结晶隧道排水管，包括外管和作为隧道排水管的内管，所述内管置于外管的内部，且所述内管和外管之间具有变形空间，所述内管由弹性内膜制成。
[0007]在一个可能的实施例中，所述弹性内膜为PDMS薄膜、硅橡胶薄膜、EVA薄膜和TPU薄膜中的任一种。
[0008]本专利技术将弹性内膜制成用于排水的内管，地下水中的阴阳离子结合产生的结晶物碳酸钙会附着在由弹性内膜制成的内管表面，因弹性内膜的疏水性比原有普通材料(PVC)的内管优越，结晶物不容易附着于弹性内膜的表面，同时当地下水流量变化时即水压变化时，在水压力作用下，附着的结晶物和由弹性内膜制成的内管会发生形变，因结晶物与弹性内膜的弹性膜量相差较大，导致结晶物与弹性内膜的不协调变形，从而使得结晶物与弹性
内膜相接触的位置发生开裂，从而实现结晶物的脱落，达到结晶物脱落后随地下水排出内管的目的，避免结晶物堵塞在排水管内。
[0009]在一个可能的实施例中，所述内管的内部设置有压力传感器和增压泵，所述压力传感器和所述增压泵均设置于所述内管的进水端，且所述压力传感器和所述增压泵连接有同一个控制系统。
[0010]本专利技术于内管中设置压力传感器和增压泵，通过压力传感器可以监测水压的情况，从而达到监测弹性内膜的变形情况，当水压较小时，可以通过启动增压泵给水压增加，从而确保结晶物顺利脱落。
[0011]在一个可能的实施例中，所述内管的一侧连通有第三排水管，所述第三排水管内设置有按压装置和按压开关，所述按压装置的两侧分别与所述第三排水管的内壁滑动连接，所述按压装置的一端靠近所述内管，所述按压装置的另一端设置所述按压开关，所述按压开关用于控制所述增压泵的启停。
[0012]在一个可能的实施例中，所述按压装置包括一体设置的按压条和滑动块，所述滑动块的两侧分别与所述第三排水管的内壁滑动连接，所述滑动块与所述按压开关之间设置所述按压条。
[0013]通过上述方案，当地下水的水压偏小但流量稳定时，压力传感器检测到水压较小并反馈给控制系统，启动增压泵增压，当水压增加到足以导致结晶物破裂时，需要及时关闭增压泵，避免水压过大时，造成内管过渡变形而发生破裂。
[0014]在一个可能的实施例中，所述内管上设置有压力调节阀。
[0015]本专利技术通过压力调节阀用于控制内管的地下水压力，当长时间地下水流量变化不大导致水压稳定的情况下，可以通过压力调节阀控制地下水压力，从而改变结晶物及弹性内膜制成的内管的形变量，使得结晶物开裂。
[0016]在一个可能的实施例中，所述内管的内部设置有中心轴，所述中心轴上设置有叶轮，用以通过水流的冲击使中心轴转动，所述中心轴上还设置有转盘，沿所述转盘的圆周均匀设置有除结晶装置。
[0017]在一个可能的实施例中，所述除结晶装置包括牵引绳和弹力球，所述牵引绳的一端与转盘连接，所述牵引绳的另一端与弹力球连接。
[0018]在一个可能的实施例中，所述除结晶装置包括连接板和毛刷，所述连接板的一侧与所述转盘连接，所述连接板的另一侧与所述毛刷连接。
[0019]本专利技术利用隧道排水管内的水流冲击扇叶，进而带到扇叶及轮盘转动，从而带动中心轴转动，中心轴上设置的转盘和除结晶装置也会一起转动，通过除结晶装置圆周转动会去除附着在弹性内膜制成的内管上已开裂的结晶物。
[0020]在一个可能的实施例中，所述中心轴的一端连接有从动锥齿轮，所述从动锥齿轮啮合有主动锥齿轮，所述主动锥齿轮通过转轴连接有驱动电机，所述驱动电机设置于所述内管和所述外管之间。
[0021]本专利技术设置驱动电机用于驱动中心轴转动，驱动电机通过伞齿轮传动组件与中心轴连接，当地下水流量不足时，可以通过驱动电机提供动力，去除附着在弹性内膜上的结晶物。
[0022]综上所述，由于采用了上述技术方案，本专利技术的有益效果是：本专利技术将弹性内膜制
成用于排水的内管，地下水中的阴阳离子结合产生的结晶物碳酸钙会附着在由弹性内膜制成的内管表面，因弹性内膜的疏水性比原有普通材料(PVC)的内管优越，结晶物不容易附着于弹性内膜的表面，同时当地下水流量变化时即水压变化时，在水压力作用下，附着的结晶物和由弹性内膜制成的内管会发生形变，因结晶物与弹性内膜的弹性膜量相差较大，导致结晶物与弹性内膜的不协调变形，从而使得结晶物与弹性内膜相接触的位置发生开裂，从而实现结晶物的脱落，达到结晶物脱落后随地下水排出内管的目的，避免结晶物堵塞在排水管内。
[0023]为使本申请的上述目的、特征和优点能更明显和易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，做详细说明如下。
附图说明
[0024]为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种内膜防结晶隧道排水管，其特征在于：包括外管(1)和作为隧道排水管的内管(2)，所述内管(2)置于外管(1)的内部，且所述内管(2)和外管(1)之间具有变形空间，所述内管(2)由弹性内膜制成。2.根据权利要求1所述的一种内膜防结晶隧道排水管，其特征在于：所述弹性内膜为PDMS薄膜、硅橡胶薄膜、EVA薄膜和TPU薄膜中的任一种。3.根据权利要求1所述的一种内膜防结晶隧道排水管，其特征在于：所述内管的内部设置有压力传感器(3)和增压泵(8)，所述压力传感器(3)和所述增压泵(8)均设置于所述内管的进水端，且所述压力传感器(3)和所述增压泵(8)连接有同一个控制系统。4.根据权利要求3所述的一种内膜防结晶隧道排水管，其特征在于：所述内管的一侧连通有第三排水管(9)，所述第三排水管(9)内设置有按压装置(10)和按压开关，所述按压装置(10)的两侧分别与所述第三排水管(9)的内壁滑动连接，所述按压装置(10)的一端靠近所述内管，所述按压装置(10)的另一端设置所述按压开关，所述按压开关用于控制所述增压泵(8)的启停。5.根据权利要求4所述的一种内膜防结晶隧道排水管，其特征在于：所述按压装置(10)包括一体设置的按压条和滑动...

【专利技术属性】
技术研发人员：张学富，唐慰元，刘士洋，陈相阁，管少杰，
申请(专利权)人：重庆交通大学，
类型：发明
国别省市：